(57)【要約】【課題】バイオマスの廃棄物を熱分解することにより、物質資源や材料資源として無駄なく十分に有効利用可能な、資源ロスの少ない廃棄物熱分解処理システムおよび方法を提供する。【解決手段】キルン１において、バイオマス等の有機性廃棄物は、３５０〜８５０℃で熱分解される。キルン１で生成された炭化物はリサイクル処理装置２に送られ、熱分解ガスはガス改質システム３のクラッカ４に送られる。クラッカ４において、熱分解ガスは部分燃焼されて１０００〜１２００℃の高温状態となり、改質される。改質ガスは、冷却後、バグフィルタ７においてクラッカ４で生成された煤が捕集され、捕集された煤はリサイクル処理装置２に送られる。リサイクル処理装置２においては、キルン１からの炭化物と、バグフィルタ７で捕集された煤とが、各種の変換技術を用いてマテリアルリサイクル処理され、高機能性を有するナノカーボン材料が生成される。【選択図】図１
2007111603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を熱分解する熱分解装置を有し、この熱分解装置で生成された物質を処理する廃棄物熱分解処理システムにおいて、
前記熱分解装置で生成された炭化物をカーボン材料としてマテリアルリサイクル処理するリサイクル処理装置を有する
ことを特徴とする廃棄物熱分解処理システム。
【請求項２】
前記熱分解装置で生成されたガスを部分燃焼することにより改質するガス改質装置と、このガス改質装置で生成された炭化物を捕集する集塵装置を有し、
前記リサイクル処理装置は、前記熱分解装置で生成された炭化物と、前記ガス改質装置で生成されて前記集塵装置で捕集された炭化物の両方を、カーボン材料としてマテリアルリサイクル処理するように構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の廃棄物熱分解処理システム。
【請求項３】
前記熱分解装置は、熱分解温度を変化させることにより、生成されるガスと炭化物との生成割合を制御するように構成される
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の廃棄物熱分解処理システム。
【請求項４】
前記ガス改質装置は、燃焼により煤を生成させる装置であり、酸化剤比を変化させることにより、煤の生成割合を制御するように構成される
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の廃棄物熱分解処理システム。
【請求項５】
前記リサイクル処理装置は、炭化物を分級・選別・調粒するように構成される
ことを特徴とする請求項１及至請求項４のいずれか１項に記載の廃棄物熱分解処理システム。
【請求項６】
前記リサイクル処理装置は、炭化物から、マテリアルリサイクル処理対象となる微細粒子を分離抽出するように構成される
ことを特徴とする請求項５に記載の廃棄物熱分解処理システム。
【請求項７】
前記リサイクル処理装置は、遠心分離方式により炭化物から微細粒子を分離抽出するように構成される
ことを特徴とする請求項６に記載の廃棄物熱分解処理システム。
【請求項８】
前記リサイクル処理装置において、遠心分離方式により炭化物から微細粒子を分離抽出する際のキャリアガスは不活性ガスである
ことを特徴とする請求項７に記載の廃棄物熱分解処理システム。
【請求項９】
前記リサイクル処理装置において分離抽出される微細粒子の径は５μｍ以下である
ことを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の廃棄物熱分解処理システム。
【請求項１０】
前記リサイクル処理装置は、炭化物をアーク放電法により高機能化処理するように構成される
ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の廃棄物熱分解処理システム。
【請求項１１】
前記リサイクル処理装置は、炭化物を高周波プラズマ法により高機能化処理するように構成される
ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の廃棄物熱分解処理システム。
【請求項１２】
前記リサイクル処理装置は、炭化物をマイクロ波放電法により高機能化処理するように構成される
ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の廃棄物熱分解処理システム。
【請求項１３】
前記リサイクル処理装置は、炭化物をレーザ蒸発法により高機能化処理するように構成される
ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の廃棄物熱分解処理システム。
【請求項１４】
廃棄物を熱分解する熱分解装置を用いて、この熱分解装置で生成された物質を処理する廃棄物熱分解処理方法において、
前記熱分解装置で生成された炭化物をカーボン材料としてマテリアルリサイクル処理する
ことを特徴とする廃棄物熱分解処理方法。
【請求項１５】
前記熱分解装置で生成されたガスを部分燃焼することにより改質するガス改質装置と、このガス改質装置で生成された炭化物を捕集する集塵装置を用いて、
前記熱分解装置で生成された炭化物と、前記ガス改質装置で生成されて前記集塵装置で捕集された炭化物の両方を、カーボン材料としてマテリアルリサイクル処理する
ことを特徴とする請求項１４に記載の廃棄物熱分解処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物を熱分解する熱分解装置で生成された物質を処理する廃棄物熱分解処理技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題やエネルギー問題、物質資源問題等が重要視されるに伴い、産業排気物等の各種の廃棄物を適切に処理して、環境汚染物質を排出せずにエネルギーや物質を取り出して有効利用するための各種の技術が開発されるようになっている。
【０００３】
そのような廃棄物処理技術の一つとして、特許文献１には、有害物質を含む産業廃棄物等の廃棄物を熱分解処理により熱分解ガスと熱分解コークスに分解し、熱分解ガスを改質してクリーンガスを生成すると共に、熱分解コークスを灰分・カーボン系物質と金属系物質に分離し、灰分・カーボン系物質から溶融・結晶化により石材を生成し、金属系物質を有価金属として回収する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、石油を原料とする廃棄物から乾留油化装置により油を取り出して残ったカーボンブラックを間接的に加熱することにより不純物を酸化除去して、ゴムの原料となるカーボンブラックを生成する技術が開示されている。
【０００５】
一方、環境問題の中でも、特に、地球温暖化防止の面から、バイオマスは、二酸化炭素量の増加を抑制可能なエネルギー資源として注目されている。特許文献３には、バイオマスの廃棄物の処理方法として、バイオマスの焼却処理の過程からエネルギーを可燃ガスの形態で回収すると共に、焼却灰分を原料とした焼結造粒骨材を製造する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１８８３３３
【特許文献２】特開２００４−１６１９７１
【特許文献３】特開２００４−２１０９０４
【特許文献４】特開平９−３１６３５６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来、バイオマスの廃棄物の処理については、上記のように、バイオマスの焼却によるエネルギー利用に主眼が置かれているため、物質資源や材料資源としては焼却によって生じた灰を回収する程度であり、物質資源や材料資源としての十分な有効利用は行われていない。
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、バイオマスの廃棄物を熱分解することにより、物質資源や材料資源として無駄なく十分に有効利用可能な、資源ロスの少ない廃棄物熱分解処理システムおよび方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記のような目的を達成するために、熱分解装置で生成された炭化物をカーボン材料としてマテリアルリサイクル処理することにより、バイオマスの廃棄物を、物質資源や材料資源として無駄なく十分に有効利用できるようにしたものである。
【０００９】
本発明の廃棄物熱分解処理システムは、廃棄物を熱分解する熱分解装置を有し、この熱分解装置で生成された物質を処理する廃棄物熱分解処理システムにおいて、熱分解装置で生成された炭化物をカーボン材料としてマテリアルリサイクル処理するリサイクル処理装置を有することを特徴としている。
【００１０】
本発明の廃棄物熱分解処理システムは、望ましくは、リサイクル処理装置に加えて、熱分解装置で生成されたガスを部分燃焼することにより改質するガス改質装置と、このガス改質装置で生成された炭化物を捕集する集塵装置を有する。この場合に、リサイクル処理装置は、熱分解装置で生成された炭化物と、ガス改質装置で生成されて集塵装置で捕集された炭化物の両方を、カーボン材料としてマテリアルリサイクル処理するように構成される。
【００１１】
また、本発明の廃棄物熱分解処理方法は、上記システムの特徴を、方法の観点から把握したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バイオマスの廃棄物を熱分解することにより、物質資源や材料資源として無駄なく十分に有効利用可能な、資源ロスの少ない廃棄物熱分解処理システムおよび方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［システム構成］
図１は、本発明を適用した廃棄物熱分解処理システムの一つの実施形態を示す図である。この廃棄物熱分解処理システムは、大別して、バイオマス等の廃棄物を熱分解するキルン（熱分解装置）１と、キルン１で生成された炭化物をカーボン材料としてマテリアルリサイクル処理するリサイクル処理装置２と、キルン１で生成されたガスを改質するガス改質システム３から構成されており、ガス改質システム３をコアとして複数種類の物質・材料およびエネルギーを生成するコプロダクションプラントである。
【００１４】
ガス改質システム３は、キルン１で生成されたガスを部分燃焼することにより改質するクラッカ（ガス改質装置本体）４を中心として、このクラッカ４の下流に、ガスを冷却、除塵、洗浄、脱硫するために、酸化剤予熱器５、ボイラ６、バグフィルタ７、スクラバ８、脱硫器９を順次配置したものである。
【００１５】
ここで、酸化剤予熱器５は、熱交換によりガスを冷却すると同時に空気を予熱してクラッカ４に導入する。ボイラ６は、熱交換によりガスを冷却すると同時に水を加熱して蒸気を発生させる。バグフィルタ７は、ガスを除塵すると同時に炭化物を捕集する集塵装置である。スクラバ８は、冷却されたガスを洗浄して薬品類を取り出し、脱硫器９は、ガスから硫黄を除去する。
【００１６】
［廃棄物熱分解処理方法］
次に、以上のような構成を有する廃棄物熱分解処理システムによる廃棄物熱分解処理方法について説明する。
【００１７】
［熱分解処理］
まず、キルン１にバイオマスやその他の有機性廃棄物が投入されると、キルン１において、それらのバイオマスやその他の有機性廃棄物は、触媒や吸着剤を利用して３５０〜８５０℃で熱分解される。この結果、キルン１からは、炭化物やその他の金属が残渣として取り出されると共に、熱分解ガスが生成される。ここで、炭化物はリサイクル処理装置２に送られ、熱分解ガスはガス改質システム３のクラッカ４に送られる。また、炭化物以外の残渣、例えば、カルシウムやシリカ、鉄、非鉄金属等は、物質資源や材料資源として回収される。また、熱分解により発生する熱は、熱エネルギーとしてシステム内あるいはシステム外に供給される。
【００１８】
この場合、キルン１は、熱分解温度を変化させることにより、生成されるガスと炭化物（チャー）との生成割合を制御するように構成されている。すなわち、有機物中の炭素は、大別して、固定炭素と揮発炭素に分けられるが、これらは、図２に示すように、温度の変化に応じてガス化の割合が変化する。したがって、キルン１の熱分解温度を変化させることにより、炭化物およびその他の残渣の組成が変化することがわかる。
【００１９】
例えば、木質のように固定炭素分の多いバイオマスは、高温（５５０℃以上）で熱分解すれば、揮発分の抜けた良質な炭になり、また、熱分解ガスが多く取れるため、いわゆる冷ガス効率が向上する。一方、固定炭素分の多いバイオマスを低温（５５０℃未満）で熱分解すれば、炭に揮発分が残ったカロリーの高い炭が得られる。炭の量とガスの量の生成割合は、図２に示すデータの範囲で調整可能である。
【００２０】
また、汚泥のように固定炭素分がないバイオマスの場合には、高温（５５０℃以上）で熱分解すると炭素が全てガス化して炭がなくなる。したがって、固定炭素分がないバイオマスから炭を作る場合には、熱分解温度を適度に調整して、炭が残る温度（５５０℃未満）にする必要がある。
【００２１】
さらに、熱分解温度の変化により、窒素と塩素の挙動も変化する。すなわち、窒素については、熱分解温度５００℃を分岐点として、熱分解温度が５００℃以上の場合には、熱分解ガスおよびタール側に移行し、５００℃未満の場合には、チャー（炭）側に移行する。また、塩素については、熱分解温度が５００℃以上の場合には、チャー（炭）側に移行し、５００℃未満の場合には、熱分解ガス側に移行する。
【００２２】
［ガス改質処理］
ガス改質システム３のクラッカ４にキルン１からの熱分解ガスが導入されると、クラッカ４において、熱分解ガスは部分燃焼されて１０００〜１２００℃の高温状態となり、改質される。
【００２３】
この場合、クラッカ４においては、部分燃焼の結果として煤（カーボンブラック）が生成されるが、この煤中には、チューブや球等の付加価値の高い形状の微細粒子が含まれるため、より多くの煤を生成する観点から、クラッカ４は、酸化剤予熱器５から導入する空気中の酸化剤比（酸素の含有割合）を変化させることにより、煤の生成割合を制御するように構成されている。
【００２４】
すなわち、煤の生成量を増やすための方法としては、まず、導入する空気量を低減することが考えられるが、その場合には、燃焼量が不足してしまい、クラッカ４の炉内温度を１０００〜１２００℃に保持できなくなる。そのため、図１のシステムでは、クラッカ４に導入する空気を酸化剤予熱器５で予熱すると共に、空気に含まれている酸素の含有割合を増加させる。
【００２５】
この場合、酸素以外の成分として、例えば、窒素等は、ほとんど燃焼反応に関係せず単なる熱負荷となるため、酸素の含有割合を増加させることで、それらの含有割合を低減する。酸素の含有割合を増加させるための具体的な手法としては、空気の酸素富化を行うか、あるいは純酸素を用いればよい。
【００２６】
また、煤の生成量を増やすだけでなく、煤中における付加価値の高い形状の微細粒子を増加させることも重要であり、そのためには、次のような条件が必要である。まず、中空結晶構造の微細粒子を生成するためには、触媒作用のある材料を含有させることが必要であり、例えば、鉄（Ｆｅ）などが好適である。具体的には、クラッカ４の前段のキルン１内に鉄粉等を予め混入させればよい。また、クラッカ４内におけるガス滞留時間の調整も重要である。具体的には、付加価値の高い形状の微細粒子が生成された時点で、クエンチングしてクラッカ４内におけるガス滞留時間を調整することにより、当該微細粒子の冷却開始時点を調整することで、当該微細粒子の形状を維持すればよい（例えば、特許文献４参照）。
【００２７】
［ガス冷却処理］
ガス改質システム３のクラッカ４で改質された改質ガスは、後段の酸化剤予熱器５に送られ、この酸化剤予熱器５における空気との熱交換により冷却された後、後段のボイラ６に送られ、このボイラ６における水との熱交換によりさらに冷却されて２００℃程度まで降温する。ボイラ６で発生した蒸気は、システム内あるいはシステム外に供給される。
【００２８】
［ガス除塵・炭化物捕集処理］
ガス改質システム３の酸化剤予熱器５およびボイラ６で冷却された改質ガスは、後段のバグフィルタ７に送られ、このバグフィルタ７において、クラッカ４で生成された煤が改質ガスから捕集されることにより、改質ガスが除塵される。除塵された改質ガスは後段のスクラバ８に送られ、捕集された煤はリサイクル処理装置２に送られる。
【００２９】
［ガス洗浄・脱硫処理］
ガス改質システムのバグフィルタ７で除塵された改質ガスは、後段のスクラバ８に送られ、このスクラバ８において洗浄されることにより、薬品類や有価金属類がガス中から除去される。具体的な薬品類としては、例えば、アンモニア、塩化水素、シアン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸基、リン酸基、シアン基、等が取り出される。また、具体的な有価金属類としては、例えば、水銀、カリウム、ナトリウム、鉛、亜鉛、等の有価金属や、リン等の非金属有価物が取り出される。
【００３０】
このうち、ガス中から取り出された薬品類や有価金属類は、物質資源や材料資源として回収され、薬品類や有機金属類が除去された改質ガスは、後段の脱硫器９に送られる。脱硫器９においては、改質ガスから硫黄分が除去される。ここで、硫黄分は、物質資源や材料資源として回収され、脱硫された改質ガスは、最終的な目的ガスとして取り出される。
【００３１】
取り出された目的ガスは、例えば、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、メタン、等を含み、電気エネルギーや熱エネルギーの生成、分離技術による水素製造、合成技術による液体燃料製造、等の各種の用途に利用される。
【００３２】
［炭化物のマテリアルリサイクル処理］
リサイクル処理装置２においては、キルン１からの炭化物と、バグフィルタ７で捕集された煤（カーボンブラック）とが、カーボン材料としてマテリアルリサイクル処理される。具体的には、各種の変換技術、すなわち、重力／遠心力分離、瞬爆、水分離、熱処理、放電処理、等の変換技術を用いて、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン等の高機能性を有するナノカーボン材料が生成される。
【００３３】
例えば、リサイクル処理装置２においてはまず、炭化物の分級・選別・調粒処理として、炭化物が粒径別に分級され、カーボンリッチな良質の粒子のみが選別され、キャリアガスとして不活性ガスを用いた遠心分離方式により、ナノカーボン材料の生成に好適な微細粒子が分離抽出される。この場合、ナノカーボン材料を効率よく生成するためには、できる限り粒径の小さな微細粒子を使用することが望ましく、具体的には、５μｍ以下の微細粒子を使用することが望ましいため、５μｍ以下の微細粒子が分離抽出される。そして、そのような微細粒子の分離抽出には、キャリアガスとして不活性ガスを用いた遠心分離方式が最適である。
【００３４】
リサイクル処理装置２においては次に、分離抽出された５μｍ以下の炭化物微細粒子を高機能化処理して、ナノカーボン材料が生成される。高機能化処理の具体的な手法としては、アーク放電法、高周波プラズマ法、マイクロ波放電法、レーザ蒸発法等の技術を用いることにより、良質のナノカーボン材料を効率よく生成することができる。図３〜図６は、これらの手法により炭化物微細粒子からナノカーボン材料を生成する場合の各製造例を示す模式図である。
【００３５】
アーク放電法により炭化物微細粒子からナノカーボン材料を生成する場合には、一例として、図３に示すように、炭化物微細粒子により炭素電極３０１を作製して、真空チャンバ３０２内に陽極３０１ａ、陰極３０１ｃとして対向配置させ、ヘリウムなどの不活性ガスを流して真空チャンバ３０２内の圧力を上げながら比較的低圧の直流で大電流を流すことにより、炭素電極３０１近傍にアーク放電３０３を発生させる。この結果、炭素電極３０１の陰極３０１ｃ中や真空チャンバ３０２内壁に堆積した煤３０４の中に、ナノカーボン材料が生成される。
【００３６】
高周波プラズマ法により炭化物微細粒子からナノカーボン材料を生成する場合には、一例として、図４に示すように、粉体フィーダ４０１、ガス供給部４０２、チャンバ４０３とその内部に設けられたプラズマトーチ４０４、プラズマトーチ４０４を囲む誘導コイル４０５等を用いる。そして、ガス供給部４０２からプラズマトーチ４０４内にプラズマガスを導入して高温のプラズマ熱流を形成すると共に、誘導コイル４０５に高周波電流を流して誘導起電力によって高周波プラズマ４０６を発生させ、この高周波プラズマ４０６中に粉体フィーダ４０１から炭化物微細粒子を投入する。この結果、高周波プラズマ４０６によって炭化物微細粒子が加熱分解され、ナノカーボン材料が生成される。
【００３７】
マイクロ波放電法により炭化物微細粒子からナノカーボン材料を生成する場合には、一例として、図５に示すように、粉体フィーダ５０１、マイクロ波発生部５０２、プラズマ発生部５０３とその内部を貫通する放電管５０４、放電管５０４によりプラズマ発生部５０３と連通するチャンバ５０５等を用いる。そして、マイクロ波発生部５０２からプラズマ発生部５０３にマイクロ波を導入して放電管５０４部分にマイクロ波プラズマ５０６を発生させ、このマイクロ波プラズマ５０６中に粉体フィーダ５０１から炭化物微細粒子を投入する。この結果、マイクロ波プラズマ５０６によって炭化物微細粒子が加熱分解され、ナノカーボン材料が生成される。
【００３８】
レーザ蒸発法により炭化物微細粒子からナノカーボン材料を生成する場合には、一例として、図６に示すように、炭化物微細粒子により炭素棒（金属をまぶしたグラファイトロッド）６０１を作製して真空石英管６０２中に配置された回転ロッド６０３に固定する。そして、アルゴンなどの不活性ガスを流して真空石英管６０２内の圧力を５００Ｔｏｒｒ程度に上げると共に、電気炉６０４により真空石英管６０２を９００〜１４００℃（典型的には１２００℃）の高温状態に保ち、回転ロッド６０３により炭素棒６０１を回転させながら、レーザ発振部６０５からのレーザ光６０６を炭素棒６０１に照射する。この結果、回転ロッド６０３表面や真空石英管６０２内壁に堆積した煤６０７の中に、ナノカーボン材料が生成される。
【００３９】
［実施形態の効果］
以上のような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。すなわち、バイオマス等の廃棄物を熱分解して生成された炭化物と、熱分解により生成されたガスをさらに部分燃焼することにより生成されて捕集された炭化物の両方を、カーボン材料としてマテリアルリサイクル処理して、無駄なく十分に有効利用することができる。したがって、バイオマス等の廃棄物を、物質資源や材料資源として無駄なく十分に有効利用可能であり、システム全体としての資源ロスを少なくすることができる。
【００４０】
特に、本実施形態においては、廃棄物熱分解処理システムを、ガス改質システムをコアとして複数種類の物質・材料およびエネルギーを生成するコプロダクションプラントとして構成している。そのため、図１に示すように、カーボン材料だけでなく、熱分解により得られた炭化物以外の金属その他の残渣、目的ガス、薬品類、有価金属類、硫黄、等の多種類の物質・材料を無駄なく十分に有効利用することができると共に、熱分解処理により生成された熱エネルギーやボイラにより生成された蒸気等も無駄なく十分に有効利用することができる。
【００４１】
したがって、バイオマス等の廃棄物を、物質資源、材料資源、およびエネルギー資源として無駄なく十分に有効利用可能であり、システム全体としての資源ロスを極力少なくすることができる。なお、炭化物以外に具体的に生成される物質・材料の詳細は、処理する廃棄物に応じて異なったものとなる。
【００４２】
また、熱分解温度を変化させることにより、熱分解により生成されるガスと炭化物との生成割合を制御したり、また、ガス改質時における酸化剤比を変化させることにより、煤の生成割合を制御することができる。したがって、改質ガスや炭化物の生成量を自由に調整することが可能であり、複数種類の物質・材料およびエネルギーを生成するコプロダクションプラントとしての自由度・柔軟性に優れている。
【００４３】
特に、本実施形態においては、炭化物を、アーク放電法、高周波プラズマ法、マイクロ波放電法、レーザ蒸発法等により高機能化処理して、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン等の高機能性を有するナノカーボン材料を効率よく生成できる。これらのナノカーボン材料は、各種の分野において幅広い用途に利用可能な優れた高機能性材料であるため、ナノカーボン材料を効率よく生成できることの利点は大きい。
【００４４】
［他の実施形態］
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他にも多種多様な変形例が実施可能である。例えば、熱分解装置、ガス改質装置、集塵装置、リサイクル処理装置等の具体的な構成は自由に選択可能である。また、前記実施形態においては、廃棄物熱分解処理システムとして、ガス改質システムをコアとしたコプロダクションプラントを構成したが、さらに、各種の発電システムと組み合わせるなど、本発明の具体的なシステム構成もまた自由に選択可能である。
【００４５】
また、前記実施形態においては、熱分解により生成した炭化物とガス改質装置により生成した炭化物の両方を、カーボン材料としてマテリアルリサイクル処理する場合について説明したが、熱分解により生成した炭化物のみをカーボン材料としてマテリアルリサイクル処理するだけでも、本発明の効果は得られるものである。
【００４６】
また、前記実施形態において説明したように、本発明は、高機能性を有するナノカーボン材料の生成に好適であるが、本発明におけるマテリアルリサイクル処理は、ナノカーボン材料の生成に限らず、熱分解装置やガス改質装置で生成されたカーボンブラック等の炭化物から、物質資源や材料資源として有効利用可能な何らかのカーボン材料を生成するものであればよい。ただし、マテリアルリサイクル処理は、一般的に、少なくとも、カーボンブラック等の炭化物を構造の異なる何らかのカーボン材料に変換する処理を含む。
【００４７】
さらに、本発明は、前述した通り、バイオマスの廃棄物の処理に好適であるが、バイオマス以外の各種の有機性廃棄物の処理にも同様に適用可能であり、同様に優れた効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を適用した実施形態に係る廃棄物熱分解処理システムを示すブロック図。
【図２】固定炭素の多いバイオマスにおける熱分解温度と固定炭素含有率および揮発炭素含有率の関係を示すグラフ。
【図３】図１に示すリサイクル処理装置による高機能化処理の具体的な手法として、アーク放電法を用いて炭化物微細粒子からナノカーボン材料を生成する場合の製造例を示す模式図。
【図４】図１に示すリサイクル処理装置による高機能化処理の具体的な手法として、高周波プラズマ法を用いて炭化物微細粒子からナノカーボン材料を生成する場合の製造例を示す模式図。
【図５】図１に示すリサイクル処理装置による高機能化処理の具体的な手法として、マイクロ波放電法を用いて炭化物微細粒子からナノカーボン材料を生成する場合の製造例を示す模式図。
【図６】図１に示すリサイクル処理装置による高機能化処理の具体的な手法として、レーザ蒸発法を用いて炭化物微細粒子からナノカーボン材料を生成する場合の製造例を示す模式図。
【符号の説明】
【００４９】
１…キルン（熱分解装置）
２…リサイクル処理装置
３…ガス改質システム
４…クラッカ（ガス改質装置本体）
５…酸化剤予熱器
６…ボイラ
７…バグフィルタ
８…スクラバ
９…脱硫器
【図１】
2007111603.tif 000003
【図２】
2007111603.tif 000004
【図３】
2007111603.tif 000005
【図４】
2007111603.tif 000006
【図５】
2007111603.tif 000007
【図６】
2007111603.tif 000008